UPSC MainsGEOGRAPHY-PAPER-II201920 Marks
Q26.

‘लैंथेनाइडों’ के क्या सामान्य अभिलक्षण होते हैं ? किस कारण से कोन्ड्राइट सामान्यीकृत आरेख के द्वारा किसी शैल में दुर्लभ मृदा की प्रचुरता को व्यक्त किया जाता है ? सीई (सोरियम) ईयू (यूरोपियम) असंगति का शैलोत्पत्ति महत्व क्या है ?

How to Approach

यह प्रश्न भू-रसायन और भूविज्ञान के सिद्धांतों पर आधारित है। इसका उत्तर देने के लिए, लैंथेनाइड्स के सामान्य गुणों, कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख के महत्व और सीई/ईयू असंगति के शैलोत्पत्ति महत्व को स्पष्ट रूप से समझाना आवश्यक है। उत्तर को तार्किक क्रम में संरचित करें, पहले लैंथेनाइड्स के गुणों पर चर्चा करें, फिर कोंड्राइट आरेख के उपयोग को समझाएं, और अंत में सीई/ईयू असंगति के महत्व पर प्रकाश डालें। उदाहरणों और वैज्ञानिक अवधारणाओं का उपयोग करके उत्तर को अधिक स्पष्ट और सटीक बनाएं।

Model Answer

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Introduction

लैंथेनाइड्स, जिन्हें दुर्लभ मृदा तत्व (Rare Earth Elements - REE) भी कहा जाता है, आवर्त सारणी के f-ब्लॉक में स्थित 15 तत्वों का एक समूह है। ये तत्व भू-रासायनिक रूप से समान गुणों के कारण एक साथ पाए जाते हैं और आधुनिक तकनीक में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। किसी शैल में दुर्लभ मृदा तत्वों की प्रचुरता को व्यक्त करने के लिए कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख का उपयोग किया जाता है, जो पृथ्वी के प्रारंभिक निर्माण के समय की स्थितियों को समझने में मदद करता है। सीई (सोरियम) और ईयू (यूरोपियम) के बीच की असंगति शैलोत्पत्ति (petrogenesis) के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करती है, जिससे चट्टानों के निर्माण और विकास की प्रक्रिया को समझने में मदद मिलती है।

लैंथेनाइड्स के सामान्य अभिलक्षण

लैंथेनाइड्स के कई सामान्य अभिलक्षण हैं जो उन्हें अन्य तत्वों से अलग करते हैं:

  • समान रासायनिक गुण: लैंथेनाइड्स के रासायनिक गुण बहुत समान होते हैं क्योंकि उनके बाहरी इलेक्ट्रॉन विन्यास में बहुत कम अंतर होता है।
  • उच्च घनत्व: ये तत्व उच्च घनत्व वाले होते हैं, जो उनके भारी परमाणु द्रव्यमान के कारण होता है।
  • उच्च गलनांक और क्वथनांक: लैंथेनाइड्स के गलनांक और क्वथनांक उच्च होते हैं, जो उनके मजबूत धातु बंधन के कारण होते हैं।
  • रंग: लैंथेनाइड्स के यौगिक विशिष्ट रंग प्रदर्शित करते हैं, जो उनके f-इलेक्ट्रॉन के कारण होते हैं।
  • चुंबकीय गुण: कई लैंथेनाइड्स पैरामैग्नेटिक होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे चुंबकीय क्षेत्र में आकर्षित होते हैं। कुछ, जैसे गैडोलिनियम और टेर्बियम, फेरोमैग्नेटिक भी होते हैं।

कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख (Chondrite-Normalized Diagram)

कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख का उपयोग किसी शैल में दुर्लभ मृदा तत्वों की प्रचुरता को व्यक्त करने के लिए किया जाता है। यह आरेख कोंड्राइट उल्कापिंडों में दुर्लभ मृदा तत्वों की प्रचुरता को एक संदर्भ बिंदु के रूप में उपयोग करता है। कोंड्राइट उल्कापिंडों को पृथ्वी के प्रारंभिक निर्माण के समय की सामग्री का प्रतिनिधित्व माना जाता है। आरेख में, किसी शैल में दुर्लभ मृदा तत्वों की प्रचुरता को कोंड्राइट मानों से विभाजित किया जाता है।

यह आरेख निम्नलिखित जानकारी प्रदान करता है:

  • प्रचुरता पैटर्न: यह आरेख शैल में विभिन्न दुर्लभ मृदा तत्वों की सापेक्ष प्रचुरता को दर्शाता है।
  • भू-रासायनिक प्रक्रियाएं: आरेख में विचलन भू-रासायनिक प्रक्रियाओं, जैसे आंशिक पिघलन (partial melting), क्रिस्टलीकरण (crystallization), और तरल पृथक्करण (liquid separation) को इंगित कर सकते हैं।
  • स्रोत चट्टान: आरेख स्रोत चट्टान की प्रकृति के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।

सीई (सोरियम) ईयू (यूरोपियम) असंगति का शैलोत्पत्ति महत्व

सीई/ईयू असंगति शैलोत्पत्ति के लिए एक महत्वपूर्ण संकेतक है। सीई (सोरियम) और ईयू (यूरोपियम) दोनों ही दुर्लभ मृदा तत्व हैं, लेकिन उनके भू-रासायनिक व्यवहार में अंतर होता है। सीई3+, ईयू3+ की तुलना में पिघलने और तरल पदार्थों में अधिक संगत होता है।

जब कोई शैल आंशिक रूप से पिघलता है, तो सीई ईयू की तुलना में तरल पदार्थ में अधिक आसानी से प्रवेश करता है। इसके परिणामस्वरूप, तरल पदार्थ में सीई/ईयू अनुपात बढ़ जाता है। यदि तरल पदार्थ क्रिस्टलीकृत होता है, तो ईयू सीई की तुलना में क्रिस्टल में अधिक आसानी से प्रवेश करता है, जिससे क्रिस्टल में सीई/ईयू अनुपात कम हो जाता है।

इसलिए, सीई/ईयू असंगति का उपयोग निम्नलिखित जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है:

  • आंशिक पिघलन की डिग्री: उच्च सीई/ईयू अनुपात आंशिक पिघलन की उच्च डिग्री को इंगित करता है।
  • क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया: सीई/ईयू अनुपात में परिवर्तन क्रिस्टलीकरण की प्रक्रिया के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।
  • स्रोत चट्टान की प्रकृति: सीई/ईयू अनुपात स्रोत चट्टान की प्रकृति के बारे में जानकारी प्रदान कर सकता है।

Conclusion

लैंथेनाइड्स के विशिष्ट गुण और कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख का उपयोग भू-रसायन और भूविज्ञान के अध्ययन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। सीई/ईयू असंगति शैलोत्पत्ति के बारे में बहुमूल्य जानकारी प्रदान करती है, जिससे चट्टानों के निर्माण और विकास की प्रक्रियाओं को समझने में मदद मिलती है। इन तकनीकों का उपयोग करके, वैज्ञानिक पृथ्वी के इतिहास और विकास के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त कर सकते हैं।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

लैंथेनाइड्स (Lanthanides)
लैंथेनाइड्स आवर्त सारणी के f-ब्लॉक में स्थित 15 तत्वों का एक समूह है, जिनमें लैंथेनम (La) से लेकर ल्यूटेटियम (Lu) तक के तत्व शामिल हैं। इन्हें दुर्लभ मृदा तत्व भी कहा जाता है।
शैलोत्पत्ति (Petrogenesis)
शैलोत्पत्ति चट्टानों के निर्माण और विकास की प्रक्रिया का अध्ययन है, जिसमें उनके रासायनिक संघटन, खनिज विज्ञान और बनावट शामिल हैं।

Key Statistics

2023 में, वैश्विक दुर्लभ मृदा तत्वों का बाजार आकार लगभग 4.7 बिलियन अमेरिकी डॉलर था और 2028 तक 7.8 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंचने का अनुमान है, जो 2023-2028 के दौरान 10.6% की चक्रवृद्धि वार्षिक वृद्धि दर (CAGR) दर्शाता है।

Source: Global Rare Earth Elements Market Report, 2023-2028

चीन दुनिया के दुर्लभ मृदा तत्वों के उत्पादन का लगभग 70% हिस्सा है (2022 डेटा)।

Source: United States Geological Survey (USGS)

Examples

नेओडिमियम चुंबक (Neodymium Magnet)

नेओडिमियम (Nd) एक लैंथेनाइड तत्व है जिसका उपयोग शक्तिशाली स्थायी चुंबक बनाने के लिए किया जाता है। इन चुंबकों का उपयोग इलेक्ट्रिक वाहनों, पवन टर्बाइनों और हार्ड डिस्क ड्राइव में किया जाता है।

Frequently Asked Questions

कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख का उपयोग क्यों किया जाता है?

कोंड्राइट सामान्यीकृत आरेख का उपयोग किसी शैल में दुर्लभ मृदा तत्वों की प्रचुरता को व्यक्त करने के लिए किया जाता है, क्योंकि कोंड्राइट उल्कापिंडों को पृथ्वी के प्रारंभिक निर्माण के समय की सामग्री का प्रतिनिधित्व माना जाता है। यह आरेख भू-रासायनिक प्रक्रियाओं और स्रोत चट्टान की प्रकृति के बारे में जानकारी प्रदान करता है।

Topics Covered

भूविज्ञानभू-रसायनदुर्लभ मृदा तत्वभू-रसायनखनिज निर्माण